[发明专利]一种锂离子电池循环性能的加速测评方法

说明书

本发明公开了一种锂离子电池循环性能的加速测评方法，包括：步骤S1，预先选取与待测电池相同电池体系的新鲜电池和参比电池，分析获得待测电池体系发生循环衰减的特征SOC区间，并确定加速测试SOC区间；步骤S2，分别对待测电池和参比电池在加速测试SOC区间内进行加速循环测试，获得电池的加速循环容量保持率曲线；步骤S3，将待测电池和参比电池的加速循环容量保持率曲线进行对比，判断待测电池循环性能相对于参比电池循环性能的优劣。本发明适用于锂离子电池产品开发中，用于材料筛选及体系优化时，对电池循环性能的快速对比分析，可有效缩短电池开发周期，提高研发效率，同时通过降低循环测试能耗，间接降低电池开发成本。

技术领域

本发明涉及锂离子电池性能测试技术领域，特别是涉及一种锂离子电池循环性能的加速测评方法。

背景技术

目前，锂离子电池具有比能量高、循环使用次数多、存储时间长等优点，不仅在便携式电子设备(如移动电话、数码摄像机和手提电脑)上得到广泛应用，而且也广泛应用于电动汽车、电动自行车以及电动工具等大中型电动设备方面，因此对锂离子电池的性能要求越来越高。

循环寿命是表征锂离子电池性能的核心指标，随着储能系统及电动汽车领域对电池性能要求标准的提升，目前，锂离子电池的循环寿命已达到几千次甚至上万次，因此漫长的循环测试过程，大大拖延了电池产品的开发进度，如何加快对电池循环性能的评估，寻找合理有效的循环测评方法，已成为锂离子电池行业亟待解决的关键技术问题。

目前，在锂离子电池循环加速测评领域，主要通过改变电池温度、压力、电压、电流等应力条件对电池进行加速测试，但是，这些应力的改变可能会导致锂离子电池内部复杂的化学及电化学反应发生量变甚至质变，从而导致加速测试结果与实测循环中发生的衰减因素不一致，从而导致加速测试结果偏差较大。

发明内容

本发明的目的是针对现有技术存在的技术缺陷，提供一种锂离子电池循环性能的加速测评方法。

为此，本发明提供了一种锂离子电池循环性能的加速测评方法，包括以下步骤：

步骤S1，对于需要评测循环性能的待测电池，预先选取与待测电池相同电池体系的新鲜电池和参比电池，分析获得待测电池体系发生循环衰减的特征SOC区间，并确定加速测试SOC区间；

步骤S2，分别对待测电池和参比电池在第一步获得的加速测试SOC区间内进行加速循环测试，对应获得待测电池和参比电池的加速循环容量保持率曲线；

步骤S3，通过将待测电池的加速循环容量保持率曲线和参比电池的加速循环容量保持率曲线进行对比，判断待测电池循环性能相对于参比电池循环性能的优劣。

由以上本发明提供的技术方案可见，与现有技术相比较，本发明提供了一种锂离子电池循环性能的加速测评方法，其设计科学，适用于锂离子电池产品开发中，用于材料筛选及体系优化时，对电池循环性能的快速对比分析，可有效缩短电池开发周期，提高研发效率，同时通过降低循环测试能耗，间接降低电池开发成本，具有良好的应用前景及推广价值。

对于本发明，首先根据待测电池体系的循环衰减分析，确定加速测试区间，以实际循环制式对电池进行加速循环测试，并在加速循环不同阶段以实际循环制式测得电池的充电和放电容量，用于容量保持率的计算，进一步通过待测电池及参比电池的容量保持率对循环次数曲线的对比，判断待测电池循环性能相对于参比电池的优劣。

对于本发明，对于待测电池，由于在加速循环过程中保持充电和放电容量相同，因此，如电池无副反应发生，则在循环后电池状态保持与循环前相同，即过程变化率为0，同理，电池发生副反应程度越高，则在加速循环过程中的变化率越大。基于此，可通过在每个加速循环过程中增加对DCIR(直流电阻)及极化电压等的分析，来辅助判断电池循环性能较差的原因，为电池性能改进提供参考。